Новое исследование показывает, как нервная система отключает или увеличивает сенсорную информацию для принятия поведенческих решений. | Советы девушкам

Плодовые мушки могут научить исследователей кое-чему об искусственном интеллекте.

Университет Мичигана биологов и их коллеги обнаружили нейронную сеть , которая позволяет дрозофилы дрозофил преобразовывать внешние раздражители различной интенсивности в «да или нет» решение о том, когда действовать.

Исследование, которое планируется опубликовать 15 октября в журнале Current Biology , предлагает намек на то, как эти решения работают у других видов, и, возможно, даже может быть применено, чтобы помочь машинам ИИ научиться классифицировать информацию.

Представьте, что вы работаете возле открытого окна. Если внешний шум достаточно низкий, вы можете его даже не заметить. По мере того, как уровень шума постепенно увеличивается, вы начинаете замечать его все больше и в конечном итоге ваш мозг принимает решение, встать ли и закрыть окно.

Но как нервная система переводит это постепенное линейное увеличение интенсивности в бинарное поведенческое решение «да / нет»?

«Это действительно большой вопрос», – сказал нейробиолог Бин Е, преподаватель Института естественных наук Мичиганского университета и старший автор исследования. «Между сенсорным входом и выходом поведения есть немного« черного ящика ». В этом исследовании мы хотели открыть эту коробку ».

Визуализация мозга человека или других млекопитающих может идентифицировать определенные области мозга, которые реагируют на определенные стимулы. Но чтобы определить, как и когда нейроны преобразуют линейную информацию в нелинейное решение, исследователям нужен был гораздо более глубокий и количественный анализ нервной системы, сказал Йе.

Они решили работать с модельным организмом Drosophila из-за наличия генетических инструментов, позволяющих идентифицировать отдельные нейроны, реагирующие на стимулы.

Используя метод визуализации, который определяет активность нейронов посредством передачи сигналов кальция между нейронами, ученые смогли создать трехмерную визуализацию нейроактивности всей центральной нервной системы мух.

«Мы увидели, что, когда мы стимулируем сенсорные нейроны, которые обнаруживают вредные раздражители, довольно много областей мозга загораются в течение нескольких секунд», – сказал Юджиа Ху, исследователь LSI и один из ведущих авторов исследования. «Но эти области мозга выполняют разные функции. Некоторые немедленно обрабатывают сенсорную информацию, некоторые вызывают поведенческий результат, но некоторые больше предназначены для этого процесса преобразования, который происходит между ними».

Когда сенсорные нейроны обнаруживают вредные внешние раздражители, они отправляют информацию нейронам второго порядка в центральной нервной системе. Исследователи обнаружили, что одна область нервной системы, в частности, называемая задним медиальным ядром, реагирует на сенсорную информацию, либо подавляя менее интенсивные сигналы, либо усиливая более интенсивные сигналы, эффективно сортируя градиент сенсорных входов на «реагировать» или «не реагировать». Я отвечаю “категории.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

1 × 1 =